ÓXIDO DE GRAFENO MAGNÉTICO FUNCIONALIZADO PARA REMOÇÃO DE METAIS TÓXICOS EM SISTEMAS AQUOSOS

Abstract

O processo de adsorção tem sido amplamente utilizado na remoção de metais pesados em águas, uma vez que consiste em um processo simples, de custo relativamente baixo, fácil operação e alta velocidade de remoção. O desenvolvimento de metodologias capazes de preparar novos materiais, que utilizem grafeno na sua estrutura, representa inovação tecnológica que transforma produtos de baixo custo em materiais avançados com alto valor agregado. O presente trabalho está relacionado com a preparação de óxido de grafeno/magnetita/amino (GO/Fe3O4/NH) na perspectiva da adsorção dos íons Cr6+, Cd2+ e Cu2+. O compósito foi sintetizado através da produção do óxido de grafeno (GO) a partir do método de Hummer, o qual foi modificado com Fe3O4 através da coprecipitação de precursores de Fe2+/Fe3+, e, por fim, foram adicionados grupos amino através do método de hidrólise-condensação na superfície do material. O adsorvente sintetizado foi caracterizado por difração de raios–X (XRD), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise termogravimétrica (TG). Experimentos de recuperação em batelada utilizando soluções multielementares mostraram uma remoção > 99% para Cr6+, 0.5% para Cu2+ e 12% para Cd2+. Ensaios utilizando amostra não modificada com grupos amino (GO/Fe3O4) resultaram em uma adsorção de 93% Cr6+, 55% para Cu2+ e 8% para Cd2+. Isotermas de adsorção e energia livre de Gibbs padrão estimada (ΔG°) sugerem uma adsorção em multicamadas de íons metálicos na superfície do GO/Fe3O4/NH e a captação preferencial de Cr6+. Os resultados indicam GO/Fe3O4/NH como um excelente adsorvente de Cr6+ e que a adição do grupo amino proporcionou uma maior seletividade a esse íon, sendo, portanto, uma alternativa em potencial para remover essa espécie do meio ambiente. Agradecimento ao CNPq, pelo suporte financeiro.